當兩個粒子「糾纏」時,將它們視為兩個獨立的事物可能是錯誤的

编辑者: Svitlana Velhush

四個使用者透過六條成對通道在相距20公里的距離上交換糾纏光子,而且沒有人信任測量裝置——結果依然證實了真正的量子連結。

由何璐領導的中國團隊在一個全連接的時間-bin量子網路中,實驗性地實現了與測量裝置無關的糾纏驗證與定量評估。科學家們使用了置於絕緣體上的週期性極化鈮酸鋰寬頻光源以及密集波分複用技術,在長達20公里的光纖上,於四個使用者之間分配全部六條成對糾纏通道。可信的輸入態被編碼在攜帶時間-bin糾纏的同一批光子的偏振自由度中——這使得無需額外光子,也無需對長線路進行主動穩定。

如果測量儀器不可靠,普通的糾纏見證者可能會出錯。而在這裡,測量是獨立於裝置進行的:偏振編碼充當了一種特殊的「內部基準」,它不取決於偵測器究竟如何記錄光子。想像一台讀數可能被偽造的秤——但你依然能得知準確的重量,因為你事先已將一個已知的基準直接置入被測物體之中。

全部六條連結都顯示出MDI見證者的負值,且超出可分割性閾值一百多個標準差。糾纏在光纖中無需主動相位校正即可保持,這簡化了規模化擴展。

發表於2026年30月《Physical Review Letters》的這些結果,展示了一條切實可行的途徑,可在測量裝置可能遭到入侵的大型網路中可靠地表徵糾纏。

如今,量子網路得以擴展,而無需對線路上的每一個偵測器抱持絕對的信任。

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來源

  • Measurement-Device-Independent Entanglement Quantification in a Fully Connected Time-Bin Quantum Network | Phys. Rev. Lett.

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